Do základních metod tribotechnické diagnostiky zařazujeme veškeré zkoušky relativně nenáročné na speciální příliš drahou techniku a nepotřebující zároveň zcela zkušeného proškoleného tribotechnika. Jedná se většinou o metody poskytující základní (důleţité) informace o stavu oleje, které je moţné provádět na místě nebo v malých laboratořích.
4.2.1 Viskozita
Jednoduchým způsobem je měření pomocí viskozimetru. Jedná se o skleněnou kapiláru, kterou protéká vzorek oleje. Na kapiláře jsou umístěny dvě rysky, mezi kterými měříme čas, za který proteče námi zkoumaný olej. Viskozimetr je po celou dobu měření udrţován v nastavené stejné teplotě. Po vynásobení času konstantou samotného viskozimetru (kterou má kaţdý viskozimetr nastavenou od výrobce) získáme hodnotu kinematické viskozity.
K měření můţeme vyuţít také například Stabingerův viskozimetr. Jedná se o rotační viskozimetr, který dokáţe změřit hodnoty dynamické viskozity, hustoty a tedy také dopočíst viskozitu kinematickou a viskozitní index. Stanovení dynamické viskozity se
27
provádí určením stabilní rychlosti měřícího rotoru s integrovaným magnetem, který plave ve vzorku. Stabilní rychlosti je dosaţeno, jakmile jsou v rovnováze brzdné účinky vířivého elektrického pole a smykové napětí vznikající ve vzorku. Díky tomu, ţe je potřeba k měření pouze malý objem, dochází k rychlým teplotním změnám, a tedy za krátký čas se dosáhne poţadované rovnováhy a výsledků. K přepočtu hodnot na kinematickou viskozitu je zapotřebí znát příslušnou hustotu. Přístroj má integrovanou hustotní celu zaloţenou na ověřeném a přesném principu oscilující U-trubice. Obě cely jsou naplněny v jednom měřícím cyklu. [5] malý plamínek. Jako bod vzplanutí povaţujeme teplotu, při které se ze zahřívaného oleje začne odpařovat takové mnoţství par, které smísením se vzduchem na krátký okamţik vzplanou. Bod vzplanutí není bodem hoření.
Moţné určení bodu vzplanutí je také v uzavřeném kelímku Pensky-Martens nebo v přístrojích, kde je celý proces zcela automatizován.
Bod vzplanutí poskytuje důleţitou informaci o mnoţství paliva v oleji, které se projevuje sníţením naměřené hodnoty. [16]
4.2.3 Obsah vody
Nejjednodušším způsobem určující přítomnost vody v oleji formou ano/ne je tzv. prskací test. Malé mnoţství oleje se kápne na rozpálenou desku. Pokud uslyšíme typické prasknutí (či praskání), pak je jasné, ţe dochází k rychlému odpaření vody a tedy k jejímu obsahu ve vzorku.
Přesnější metodou je destilace s rozpouštědlem (např. xylenem). Při destilační zkoušce sebou páry rozpouštědla strhávají vodu, která kondenzuje v jímadle, kde odečteme obsah vody. Rozlišitelnost obsahu vody je od 0,02 hm. %.
Nejpřesnější metodou stanovení vody je coulometrickou metodou dle pana Karla Fishera.
Průchodem proudu elektrochemickou nádobkou se na platinové anodě z přítomného jodidu vytváří elementární jód, který je titračním činidlem. Jeho mnoţství je přímo úměrné prošlému náboji, tedy integrálu proudu v čase. Jednotka náboje Coulumb se utvoří proudem jednoho ampéru za dobu jedné sekundy. Dalšími vztahy dle Faradayova zákona elektrolýzy pak můţeme vyjádřit látkové mnoţství analyzované vody s velkou přesností.
[17]
28 4.2.4 Obsah nečistot
Jednoduchý a rychlý orientační způsob stanovení odhadu mnoţství nečistot v motorovém oleji je tzv. kapkový test. Kapka zkoumaného oleje při teplotě okolo 20 °C se nanese na filtrační papír. Nechá se alespoň 20 minut působit a poté vyhodnocujeme dle vzhledu.
Vypovídací schopnost má tento test spíše pro zkušeného pracovníka nebo v porovnání se vzorkovnicí různě znečištěných olejů.
Mnoţství nečistot můţeme měřit pomocí mikroporézního filtru (velikost pórů 0,8 mikrometru). Olej se nejprve rozpustí v rozpouštědle, aby se sníţila jeho viskozita. Poté se stupeň znečištění vyhodnocuje, buď porovnáním se stupněm znečištění standartních skvrn, nebo zváţením zaneseného filtru.
Jiným způsobem je měření pomocí odstřeďování. Vzorek s kalibrovanou nádobkou se umístí do odstředivky, kde se po spuštění hromadí nečistoty na dně nádoby. Nečistoty se odečtou na ryskách kalibrované nádobky.
Mezi nečistoty patří také tvorba uhlíkatých úsad. K jeho určení nám slouţí Conradsonův karbonizační zbytek. Jeho hodnota naměřená v hmotnostních %, nám posuzuje odolnost vůči vysokým teplotám a vyjadřuje stárnutí oleje. Zjednodušeně zkouška spočívá v zahřívání oleje za nepřítomnosti vzduchu, aby se odpařily všechny původní i tepelným rozkladem vzniklé těkavé látky a zbylý zbytek se zváţí a hmotnostní podíl spočítá dle daného vzorce uvedeného v literatuře. [16]
4.2.5 Stanovení celkové alkality (TBN) a kyselosti (TAN)
Při měření hodnoty kyselosti (TAN) se vzorek oleje rozpuštěný v neutrálním rozpouštědle postupně po kapkách obohacuje roztokem hydroxidu draselného do okamţiku, neţ přestane vykazovat kyselé vlastnosti. Daný okamţik můţeme detekovat různými způsoby.
Detekce lze pozorovat pomocí barevného indikátoru, který při přechodu do alkalického prostředí změní barvu. Tento způsob ovšem není příliš pouţitelný pro oleje, kde se v tmavé barvě těţko určuje změna odstínu. Proto existují jiné metody zaloţené na detekci
29
elektrochemických vlastností oleje. Výsledkem je mnoţství uváděné v miligramech hydroxidu draselného (KOH), potřebného k neutralizaci kyselých sloţek v 1 gramu oleje (mg KOH/g).
Stanovení celkové alkality (TBN) spočívá ve zjištění obsahu všech zásaditých sloţek, které jsou ve vzorku. Metoda probíhá obdobně jako u TAN s tím rozdílem, ţe se sice zásaditost udává v mnoţství kyseliny chloristé, které je potřeba k neutralizaci všech zásaditých sloţek přítomných v 1 g vzorku, ovšem tato hodnota se ekvivalentně přepočítává na hodnotu hydroxidu draselného. Jednotky u TAN a TBN jsou tedy stejné a lze je porovnávat. [16]
4.2.6 Stanovení popela
Pro motorové oleje se jedná o málo pouţívanou metodu. Odváţený vzorek spálíme a zváţíme hmotnost vyţíhaného zbytku. Výsledek vyjadřujeme v hmotnostních %. Z popela bychom mohli zjišťovat čistotu oleje, ovšem problémem jsou dnes hojně pouţívané přísady na zlepšení vlastností olejů, které se v popelu také objeví. Jestliţe si toto uvědomíme a budeme znát běţné hmotnostní % nového oleje, pak můţeme dobře vzorky porovnávat. Posuzovat lze také druh pouţitých přísad nebo případné nečistoty. [5]